电表示数变化巧判断

2018-12-27 01:18田友志
读写算 2018年11期
关键词:示数变阻器电压表

田友志

摘 要 初中物理电学学习中经常会见到不少题目中涉及到电表示数的变化,如何快速有效地进行判断并正确求解,方法很重要,下文通过具体的事例去剖析常见的电表示数变化问题。

关键词 电表示数;判断方法

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2018)11-0253-02

在电学解题中,有不少的题目需要我们判断其中电表示数的变化,在没有掌握解法的情况下,错误率是比较高的。在下面我谈谈平时常见的几种形式的电表示数变化问题的解决办法。

【例1】如下图所示,电源电压不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是()

A.三只电表的示数都变大

B.三只电表的示数都变小

C.A1表,A2表示数变小,V表示数不变

D.A1表示数变小,A2表,V表示数都不变

【例2】如下图所示,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中,电流表,电压表的示数的变化情况是( )

A.A表V表的示数都变大

B.A表示数变小V表示数变大

C.A表V表的示数都变小

D.A表示数变大V表示数变小

【例3】如下图所示,闭合开关S,当滑片P向右移动时,两表的示数变化情况是( )

A.两表的示數均变大

B.V表示数变大A表示数变小

C.两表的示数均变小

D.V表示数变小A表示数变大

【例4】如下图所示的电路中,电源电压不变,当开关S由断开到闭合时,电流表的示数将,电压表示数将。

(选填“变大”,“变小”或“不变”)

【例5】如下图所示,电源电压不变,已知R2=10Ω,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为1.0A,再闭合S2时,电流表的读数增大了0.5A,则R1=Ω。

【例6】如下图所示的电路中,甲表是表,乙表是表,闭合开关S后,甲表的示数将,乙表的示数将。(选填“变大”,“不变”或“变小”)

【方法剖析】

关于电表示数的变化情况判断问题,有两种形式:一种是由于滑动变阻器的滑片的位置的变化引起的电表示数的变化;一种是由于开关的不同的闭合状态所引起的示数变化。

关于电表示数的变化问题的解题的关键是:首先要找出引起电表示数变化的根源;再根据题意进行判断。

对于第一种情况的电表示数变化,具体的解决办法是:首先判断电路的连接方式是串联还是并联。

1.对含有滑动变阻器的串联电路:由于电源电压不变,根据滑片的位置移动判断变阻器连入电路电阻的变化,推导出电路中总电阻的变化,再推导出电流的变化情况,和定值电阻两端的电压的变化,最终判断出滑动变阻器两端电压的变化情况。

2.对于含有滑动变阻器的并联电路解法是:由于电源电压不变,并且并联电路中各支路之间互不影响,所以说并联的定值电阻的支路上的各个量均不变化。而含有滑动变阻器的支路,首先要判断滑片移动时电阻的变化情况,再判断电路中总电阻和支路电流的变化,最后确定电路中总电流的变化。

上述的例子中例1—例3都属于第一种形式的电表示数变化。

例1属于含有滑动变阻器的并联电路,电流表A2测量滑动变阻器的电流,电流表A1测量干路上的电流,当滑片向左端移动时,R1阻值变大,通过R1的电流减小,即电流表A2表示数变小。电压表V测量电源电压数值不变,由于R2为定值电阻,其两端的电压就是电源电压,所以通过R2的电流也不变,综上所述,可以判断出电流表A2示数变小,A1示数(I=I1+I2)也变小,而电压表V的示数不变。

例2、例3属于含有滑动变阻器的串联电路。例2中电压表V测量R1两端的电压,当滑片P向右滑动时,R2的阻值将变大,导致电路中的总电阻变大,由于电源电压不变,所以电路中的总电流会变小,因此电流表A的示数变小。由于R为定值电阻,通过R的电流变小,因此R两端的电压会变小,即电压表V的示数变小。

例3中V表测量滑动变阻器R2两端的电压,且滑片P向右移动时,R2的阻值变大,总电阻变大,由于电源电压不变,因此电流表A示数变小;R1为定值电阻,当电流变小时,其两端的电压变小,根据串联分压的特点,R2两端的电压就会变大,即电压表V示数变大。

对于第二种情况的电表示数变化,具体的解决办法是:判断时首先要注意不同开关或同一开关的闭合状态改变时,电路中的连接方式的变化以及电表所测部分的物理量(电流、电压)的变化,再综合解题。

上述事例中,例4—例6均属于第二种形式的电表示数变化。例4中S断开时,R2断路,电流表A测量R1的电流,电压表V的示数为零。而S闭合时,R1,R2并联,电压表V测量R2两端的电压,电流表A仍然是测通过R1的电流,因此,可以说电流表A的示数不变,电压表V的示数变大。

例5中S1闭合,S2断开时,R2开路,电流表A测R1的电流;S2也闭合时,R1,R2并联,电流表A串联在干路上,因此,这时电流的增大值就为通过R2的电流,I2=0.5A,再由公式U=I2R2=0.5A×10Ω=5V求出电源电压为5V。再根据R1=U1/I1=5V/1.0A=5Ω。

例6中可以先根据图中两个电表与用电器的连接方式,判断甲表是电压表,乙表是电流表。观察到开关S在闭合时,电阻R短路,电路中的总电阻减小,电流会增大,所以电流表的示数将增大,而电流表的这时测量电路中唯一的用电器电灯两端的电压,所以电压表的示数将增大。

关于电表示数的变化问题,只要我们掌握了它们变化的规律,解题时认真观察,仔细审题,做题的正确率完全可以大幅度的提高。

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